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暗流体遍布宇宙,有时吸引,有时排斥,究竟是怎么一回事?

2021-03-17 17:39 作者:徐德文科学频道  | 我要投稿


不知道XXX、XXX,就难说你认识娱乐圈;

不知道牛顿、爱因斯坦,就难说你认识科学界;

不知道暗物质、暗能量,就难说你认识宇宙。

我真不知道XXX、XXX,所以完全不了解娱乐圈。很多人可能知道暗物质、暗能量,但能说你了解宇宙吗?可能并不一定,因为在一个非主流的宇宙理论里,暗物质和暗能量和你理解的可能大不一样,大相径庭,大肆出乎你的意料。

这个理论就是暗流体。

在宇宙学中,暗物质是目前科学家们只能通过引力现象观察到的不可见物质,大量存在于星系周围,以致我们能看见的正常物质只占整个宇宙总质量/能量的5%,而暗物质就占了27%。

而暗能量则是一种遍布宇宙空间,具有排斥性的万有引力,导致宇宙时空结构膨胀的看不见的能量,占宇宙总质量/能量的68%。更准确的说法是负压力而不是排斥性的万有引力,因为负压力才不会导致个别物质之间的排斥。

这就是我们现在认识到的暗物质和暗能量,是通过各种宇宙观测发现的,都有着多种间接证据的支持。但迄今为止,科学家们并没有看到暗物质和暗能量存在的直接证据,所以有很多理论都试图对其进行解释。

暗流体就是本世纪初开始出现的,试图解释暗物质和暗能量的非主流理论。和其它将暗物质和暗能量分开解释的理论不同,暗流体试图把它们联系起来,认为暗流体是遍布宇宙空间的特殊流体。2018年,牛津大学宇宙学家杰米·法恩斯(Jamie Farnes)提出,具有负质量的暗流体可以解释暗物质和暗能量的特性,所以这个理论也被称为法恩斯宇宙模型。

按照法恩斯宇宙模型,暗流体的吸引或排斥行为取决于宇宙局部的能量密度。在大量物质出现的空间区域,暗流体流过物质时会减慢速度并在其周围凝聚,然后又吸引更多的暗流体积聚,从而放大了局部区域的重力,看起来就像存在着某种暗物质。这种效应始终存在,然而只有在星系这样非常大质量的尺度下才会发生。

而在物质相对较少的地方,比如星系之间空旷的区域中,暗流体会很松弛并具有负压力,因而成为一种排斥性的力量,看起来就像存在着大量的暗能量。

没有人知道这个观点是不是对的,暂时也还没有证据来证明这个理论,不过其它解释也还没有证据,所以了解这个理论对自己的知识是很好的扩充。

在徐德文的科幻小说《宇宙演化纲要》第一章中,对整个宇宙的结构就借鉴了这个理论,把能量和时间直接等价起来,架构了一个正物质世界、负物质世界交错的宇宙,并衍生出负物质黑洞等概念。通过对宇宙的认知程度,小说将宇宙文明分为低级智慧文明、高级智慧文明、超高级智慧文明及极超高级智慧文明四级,超高级和极超高级智慧文明就可以利用负黑洞引擎在宇宙中进行极超光速飞行,没有质量变大、尺缩效应、时间膨胀、时间倒流、双生子佯谬等效应,还可以利用粒子-负粒子对实现低延迟的超远距极超光速通讯,从而将整个宇宙时空完全联系在一起了。

你可以从这里,或点击页面下方“了解更多”,或进入本账号主页开始自由阅读这部小说。

以后我会随时写一些文章,阐释小说中涉及到的一些科学知识。当然,科学理论是科学理论,科幻小说是科幻小说,里面虽然有很多与科学相符的认知,但也有虚构的成分,请注意甄别,也欢迎大家讨论。

参考:

维基百科:暗物质、暗能量、暗流体(Dark fluid)、负质量(Negative mass)

Astronomy and Astrophysics/A unifying theory of dark energy and dark matter: Negative masses and matter creation within a modified ΛCDM framework



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